(57)【要約】【課題】  接続が容易且つ確実に行える配線セグメント及びこの配線セグメントを利用した電気実験用教材を提供すること。【解決手段】  配線を構成する配線セグメント１０と、電池２５を収容する電池ボックス３０と、電池２５により駆動されてボール等の浮き体７５を吹き上げる、モータ５１を有する駆動体５０とを備える。配線セグメント１０は、接続端子１１を有する、配線片１２と、この配線片１２を収容する細長い方形板状の配線ケース１５と、この配線ケース１５内に接続端子１１に接触した状態でスライド自在に配置される接続用スライド片１６を備え、配線セグメント１０の接続用突起１９、接続用スライド片１６を、他の配線セグメント１０の接続用穴２０や、電池ボックス３０の電池ボックス接続用穴３６、駆動体５０の駆動体接続用穴６２等に差し込むことにより、配線セグメント１０を介して電池ボックス３０と駆動体５０とを接続して閉回路を構成することが出来る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気回路を構成する配線セグメントであって、
接続用突起及び接続用穴を有し、且つこれら接続用突起及び接続用穴に延びる複数の接続端子を有する配線片を収容した配線ケースと、
前記複数の接続端子のうち何れかの接続端子と電気的に接触した状態で前記配線ケース内にスライド自在に配置され、前記接続用穴から突出する接続用スライド片とを備え、
一方の配線セグメントの前記接続用突起及び／又は前記接続用スライド片を、他方の配線セグメントの前記接続用穴に着脱自在に挿入することにより、前記配線片どうしを互いに接続することを特徴とする配線セグメント。
【請求項２】
請求項１に記載の配線セグメントにおいて、
前記配線片は、帯状の金属片から形成され、
前記配線ケースは、細長い方形板状で、その長辺方向の一端に前記接続用突起が形成され、該長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ前記接続用穴が形成されることを特徴とする配線セグメント。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の配線セグメントにおいて、
前記接続用スライド片に、前記接続端子と接触しない側の面に操作ツマミを備えた絶縁カバーが取り付けられ、
前記配線ケースに、前記接続用スライド片の操作ツマミを案内する案内溝が形成されることを特徴とする配線セグメント。
【請求項４】
請求項３に記載の配線セグメントにおいて、
前記接続用穴に延びる前記接続端子は、湾曲状に屈曲されることを特徴とする配線セグメント。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線セグメントにおいて、
前記接続用突起及び前記接続用スライド片は、少なくともその横幅又は厚さが電源コンセントの差込み口の横幅又は縦幅よりも大きく設定されていることを特徴とする配線セグメント。
【請求項６】
複数の配線セグメントと、電池を収容する電池ボックス、及び該電池により駆動される駆動体とを備えた電気実験用教材にして、
前記配線セグメントは、接続用突起及び接続用穴を有し且つこれら接続用突起及び接続用穴に延びる複数の接続端子を有する配線片を収容した配線ケースと、前記複数の接続端子の何れかの接続端子と電気的に接触した状態で前記配線ケース内にスライド自在に配置され、前記接続用穴から突出する接続用スライド片を備え、
前記電池ボックスは、前記配線セグメントの配線片、前記駆動体又は他の電池ボックスと機械的且つ電気的に接続される電池ボックス接続用穴及び電池ボックス接続用突起を備え、
前記駆動体は、前記配線セグメントの配線片、前記電池ボックスと機械的且つ電気的に接続される駆動体接続用穴及び駆動体接続用突起を備え、
前記配線セグメントの接続用突起、接続用スライド片、前記電池ボックスの電池ボックス接続用突起及び／又は前記駆動体の駆動体接続用突起を、前記配線セグメントの接続用穴、前記電池ボックスの電池ボックス接続用穴、前記駆動体の駆動体接続用穴に着脱自在に挿入することにより、前記配線片を介して前記電池ボックスと前記駆動体とを互いに接続して、前記電池から供給される電流により前記駆動体を駆動することを特徴とする電気実験用教材。
【請求項７】
請求項６に記載の電気実験用教材において、
前記駆動体は、該駆動体に流れる電流の大きさを風量、光量、熱量又は音量で表示するように構成されていることを特徴とする電気実験用教材。
【請求項８】
請求項７に記載の電気実験用教材において、
前記駆動体は、モータ、該モータによって駆動される送風機及び該送風機により吹き上げられる浮き体を備え、
前記駆動体に流れる電流の大きさを、前記浮き体の吹き上げ高さで表示することを特徴とする電気実験用教材。
【請求項９】
請求項８に記載の電気実験用教材において、
前記浮き体は、球の一部を形成し、その底部に重りが配置されていることを特徴とする電気実験用教材。
【請求項１０】
請求項６乃至９の何れか一項に記載の電気実験用教材において、
前記配線セグメントの配線片は、帯状の金属片から形成され、
前記配線セグメントの配線ケースは、細長い方形板状で、その長辺方向の一端に前記接続用突起が形成され、該長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ前記接続用穴が形成され、
前記配線セグメントの接続用スライド片に、前記接続端子と接触しない側の面に操作ツマミを備えた絶縁カバーが取り付けられることを特徴とする電気実験用教材。
【請求項１１】
請求項６乃至１０の何れか一項に記載の電気実験用教材において、
前記電池ボックスは、前記電池のプラス側に接続されるプラス端子とマイナス側に接続されるマイナス端子を備えて前記電池を収容する収容部と、該収容部の前記プラス端子に接続されるプラス接続端子片と前記マイナス端子に接続されるマイナス接続端子片とを互いに電気的に離した状態で収容する端子ケースとを備え、
前記電池ボックス接続用突起は、前記端子ケースの長辺方向の一端に形成され、前記電池ボックス接続用穴は、前記端子ケースの長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ形成され、前記プラス接続端子片は、前記電池ボックス接続用突起と前記電池ボックス接続用穴にそれぞれ延び、前記マイナス接続端子片は、前記電池ボックス接続用穴にそれぞれ延び、
且つ前記端子ケースに、前記プラス接続端子片と電気的に接触した状態で前記電池ボックス接続用穴から突出する電池ボックス接続用スライド片をスライド自在に収容してなることを特徴とする電気実験用教材。
【請求項１２】
請求項６乃至１１の何れか一項に記載の電気実験用教材において、
前記電池ボックス及び／又は前記駆動体に、ショート回路対策用安全装置を装備してなることを特徴とする電気実験用教材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電気実験用教材において、
前記ショート回路対策用安全装置は、バイメタルを備えてなることを特徴とする電気実験用教材。
【請求項１４】
請求項６乃至１３の何れか一項に記載の電気実験用教材において、
前記配線セグメントの接続用突起、接続用スライド片、前記電池ボックスの電池ボックス接続用突起、電池ボックス接続用スライド片及び前記駆動体の駆動体接続用突起は、少なくともその横幅又は厚さが電源コンセントの差込み口の横幅又は縦幅よりも大きく設定されていることを特徴とする電気実験用教材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線が容易且つ確実に行える、配線セグメント及び該配線セグメントを有する電気実験用教材に関する。
【背景技術】
【０００２】
小学校低学年用の電気実験用教材として、例えば、電池、豆電球及び複数本の電線を使用し、電池のプラス端子と豆電球の一方の端子とを互いに電線で接続し、また豆電球の他方の端子と電池のマイナス端子とを電線で互いに接続して閉回路を構成し、電線を介して電池から豆電球に電流を流して（閉回路に電流を流して）、豆電球を点灯させるものが知られている。
【０００３】
この電気実験用教材は、電池、豆電球及び電線を使用して閉回路を構成すると回路に電流が流れて、豆電球が点灯することを示す外に、電池の個数や電池の接続の仕方により回路に流れる電流の大きさが代わることを示すのに利用される。例えば、電池の接続個数（直列に接続する個数）を増やすと豆電球がより明るく点灯し、また電池を複数個直列に接続すると、並列に接続する場合に比して豆電球がより明るく点灯して、電池の個数、接続の仕方により豆電球に流れる電流の大きさが変わることを示す教材として利用される。
【０００４】
上記電気実験用教材では、回路に流れる電流の大きさを電流計で定量的に表示する代わりに、豆電球を点灯させて、豆電球の明るさで回路に流れる電流の大きさを小学校低学年の児童にも分かるようにしており、従来から授業等で利用されている。
【０００５】
しかし、上記電気実験用教材を自宅学習用として利用する場合、電線を適当な長さに切断し、この電線の端部にある絶縁被覆を剥がして銅線部分を露呈させ、この銅線部分を電池や豆電球に接続して閉回路を構成することが要求されるので、特に小学校低学年の児童にとっては難しく、この電線を取り扱うことが難しいゆえに種々のタイプの閉回路を工夫する段階まで到達する以前に途中で興味を失ってしまうようなケースが多いことが指摘されている。
【０００６】
このため、電線に代わるものとして、例えば、両端部に接点を有する、所定の長さに切断した複数の金属レール片を利用することが提案されているが、金属レール片の場合、金属レール片に多少でも反りや曲がり等の変形があると、一方の金属レール片の端部にある接点を他方の金属レール片の端部にある接点に重ね合わせて、金属レール片どうしを互いに接続することが難しく、金属レール片間で接触不良（接点不良）が生じるおそれがあることが判明している。
【０００７】
また、電線に代わるものとして、例えば、立方体状の組立ブロックの各面に、電線の端部が接続されたコネクタと、組立ブロックどうしを互いに接続する磁石を利用した結合手段とを配置し、該コネクタを介して電線どうしを接続し、この接続を結合手段によって維持するように構成した玩具用組立ブロックが提案されているが（特許文献１参照）、組立ブロックの６面のうち、何れかの面どうしを互いに重ね合わせることにより結合して、配線を形成するため、嵩張る上に、電池と豆電球間を接続するものとしては大がかりとなり、小学校低学年用の電気実験用教材としては不適当である。
【０００８】
また、回路に流れる電流の大きさを表示する手段として豆電球を使用しているが、単調で直ぐに飽きてしまい、余り印象に残らないことも指摘されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１２８５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、接続が容易で且つ確実に行える配線セグメントを提供することを目的とする。
【００１１】
また、この配線セグメントを利用して回路を組み立て、この回路に流れる電流の大きさを分かるようにした電気実験用教材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成する本発明の請求項１に記載の配線セグメントは、電気回路を構成する配線セグメントであって、接続用突起及び接続用穴を有し、且つこれら接続用突起及び接続用穴に延びる複数の接続端子を有する配線片を収容した配線ケースと、複数の接続端子のうち何れかの接続端子と電気的に接触した状態で前記配線ケース内にスライド自在に配置され、前記接続用穴から突出する接続用スライド片とを備え、一方の配線セグメントの接続用突起及び／又は接続用スライド片を、他方の配線セグメントの接続用穴に着脱自在に挿入することにより、配線片どうしを互いに接続することを特徴とする。
【００１３】
前記配線セグメントにおいて、前記配線片を、帯状の金属片から形成し、前記配線ケースを、細長い方形板状に形成し、その長辺方向の一端に前記接続用突起を形成し、該長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ前記接続用穴を形成してもよい（請求項２）。
【００１４】
また、前記接続用スライド片に、前記接続端子と接触しない側の面に操作ツマミを備えた絶縁カバーを取り付け、前記配線ケースに、前記接続用スライド片の操作ツマミを案内する案内溝を形成してもよい（請求項３）。
【００１５】
また、前記接続用穴に延びる前記接続端子を湾曲状に屈曲してもよい（請求項４）。
【００１６】
また、前記接続用突起及び前記接続用スライド片を、少なくともその横幅又は厚さを電源コンセントの差込み口の横幅又は縦幅よりも大きく設定することが好ましい（請求項５）。
【００１７】
上記目的を達成する本発明の請求項６に記載の電気実験用教材は、複数の配線セグメントと、電池を収容する電池ボックス及び該電池により駆動される駆動体とを備えた電気実験用教材にして、前記配線セグメントは、接続用突起及び接続用穴を有し且つこれら接続用突起及び接続用穴に延びる複数の接続端子を有する配線片を収容した配線ケースと、前記複数の接続端子の何れかの接続端子と電気的に接触した状態で前記配線ケース内にスライド自在に配置され、前記接続用穴から突出する接続用スライド片を備え、前記電池ボックスは、前記配線セグメントの配線片、前記駆動体又は他の電池ボックスと機械的且つ電気的に接続される電池ボックス接続用穴及び電池ボックス接続用突起を備え、前記駆動体は、前記配線セグメントの配線片、前記電池ボックスと機械的且つ電気的に接続される駆動体接続用穴及び駆動体接続用突起を備え、前記配線セグメントの接続用突起、接続用スライド片、前記電池ボックスの電池ボックス接続用突起及び／又は前記駆動体の駆動体接続用突起を、前記配線セグメントの接続用穴、前記電池ボックスの電池ボックス接続用穴、前記駆動体の駆動体接続用穴に着脱自在に挿入することにより、前記配線片を介して前記電池ボックスと前記駆動体とを互いに接続して、前記電池から供給される電流により前記駆動体を駆動することを特徴とする。
【００１８】
前記電気実験用教材において、前記駆動体を、該駆動体に流れる電流の大きさを風量、光量、熱量又は音量で表示するように構成してもよい（請求項７）。
【００１９】
また、前記駆動体を、モータ、該モータによって駆動される送風機及び該送風機により吹き上げられる浮き体から構成し、駆動体に流れる電流の大きさを、浮き体の吹き上げ高さで表示するようにしてもよい（請求項８）。
【００２０】
この場合、前記浮き体は、球の一部を形成し、その底部に重りを配置することが好ましい（請求項９）。
【００２１】
また、前記配線セグメントの配線片を帯状の金属片から形成し、前記配線セグメントの配線ケースを方形板状に形成し、その長辺方向の一端に前記接続用突起を形成し、該長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ前記接続用穴を形成し、前記配線セグメントの接続用スライド片に、前記接続端子と接触しない側の面に操作ツマミを備えた絶縁カバーを取り付けてもよい（請求項１０）。
【００２２】
また、前記電池ボックスを、前記電池のプラス側に接続されるプラス端子とマイナス側に接続されるマイナス端子を備えて前記電池を収容する収容部と、該収容部の前記プラス端子に接続されるプラス接続端子片と前記マイナス端子に接続されるマイナス接続端子片とを互いに電気的に離した状態で収容する端子ケースとから構成し、前記電池ボックス接続用突起を、前記端子ケースの長辺方向の一端に形成し、前記電池ボックス接続用穴を、前記端子ケースの長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ形成し、前記プラス接続端子片を、前記電池ボックス接続用突起と前記電池ボックス接続用穴にそれぞれ延ばし、前記マイナス接続端子片を、前記電池ボックス接続用穴にそれぞれ延ばし、且つ前記端子ケースに、前記プラス接続端子片と電気的に接触した状態で前記電池ボックス接続用穴から突出する電池ボックス接続用スライド片をスライド自在に収容してもよい（請求項１１）。
【００２３】
電池ボックス及び／又は駆動体に、ショート回路対策用安全装置を装備することが好ましい（請求項１２）。
【００２４】
前記ショート回路対策用安全装置に、バイメタルを使用することが好ましい（請求項１３）。前記電池ボックスに装備される前記ショート回路対策用安全装置の場合、バイメタルは前記プラス端子と前記プラス接続端子片との間又は前記マイナス端子と前記マイナス接続端子片との間に配置することが好ましい（請求項１３）。
【００２５】
前記配線セグメントの接続用突起、接続用スライド片、前記電池ボックスの電池ボックス接続用突起、電池ボックス接続用スライド片及び前記駆動体の駆動体接続用突起を、少なくともその横幅又は厚さが電源コンセントの差込み口の横幅又は縦幅よりも大きく設定することが好ましい（請求項１４）。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の本発明の配線セグメントによれば、配線ケースに形成した接続用突起及び接続用穴、又は配線ケースにスライド自在に収容した接続用スライド片を介して、一方の配線セグメントの配線片と他方の配線セグメントの配線片を互いに接続するようにしているので、金属レール片を使用する場合に比して、配線片間で接触不良が生じるおそれがなく接続が確実となり、小学校低学年の児童でも配線片どうし簡単且つ確実に接続することが出来る。また、立方体状の組立ブロックを使用する場合に比して、大がかりとならずに済み、取り扱いが容易である。さらに、接続用スライド片を利用して接続することも出来るようにしてあるので、配線の形態を種々工夫することが可能で、飽きずに継続的に使用させるように仕向けることが出来る。
【００２７】
また、請求項２に記載の本発明によれば、配線片を帯状の金属片から形成し、配線ケースを、細長い方形板状に形成し、その長辺方向の一端に接続用突起を形成し、該長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ接続用穴を形成するので、立方体状の組立ブロックに比して嵩張らず、取り扱いが容易となり、配線片どうしの接続が容易に行え、また種々の形態の配線回路を組み立てることが出来る。
【００２８】
また、請求項３に記載の本発明によれば、接続用スライド片に、接続端子と接触しない側の面に操作ツマミを備えた絶縁カバーを取り付け、配線ケースに、接続用スライド片の操作ツマミを案内する案内溝を形成するので、接続用スライド片を使用しての配線片どうしの接続操作が容易に行える。
【００２９】
また、請求項４に記載の本発明によれば、接続用穴に延びる接続端子を湾曲状に屈曲するので、接続端子にバネ性が付与され、接続用穴に挿入される接続用突起や接続用スライド片に圧接して接触が確実となり、使用中に接続用突起や接続用スライド片が抜け出ることがなく、配線片間で接触不良が生じるおそれがない。
【００３０】
また、請求項５に記載の本発明によれば、接続用突起及び接続用スライド片を、少なくともその横幅又は厚さを電源コンセントの差込み口の横幅又は縦幅よりも大きく設定しているので、接続用突起、接続用スライド片を電源コンセントの差込み口に誤って挿入するのを防止することができ、安全である。
【００３１】
請求項６に記載の本発明の電気実験用教材によれば、複数の配線セグメントと、電池を収容する電池ボックス及び該電池により駆動される駆動体とを備え、配線セグメントの接続用突起、接続用スライド片、電池ボックスの電池ボックス接続用突起及び／又は駆動体の駆動体接続用突起を、配線セグメントの接続用穴、電池ボックスの電池ボックス接続用穴、駆動体の駆動体接続用穴に着脱自在に挿入することにより、配線片を介して電池ボックスと駆動体とを互いに接続して、電池から供給される電流により駆動体を駆動するようにしているので、接続片間、接続片と電池ボックスとの間、接続片と駆動体との間あるいは電池ボックスと駆動体との間の接触不良が生じるおそれがなく、小学校低学年の児童であっても電気回路の組立が容易に行える。また、配線を組み換えて電気回路を工夫すること、例えば駆動体に対して複数の電池を直列に接続して駆動体に流れる電流を大きくしたり、あるいは駆動体に対して複数の電池を並列に接続して駆動体に流れる電流の大きさを小さくして長時間電流が流れるようにしたりする等の、電気回路を工夫することが容易に行え、飽きさせずに電気に対する興味を持続させることが可能となる。
【００３２】
また、請求項７に記載の本発明によれば、駆動体を、該駆動体に流れる電流の大きさを風量、光量、熱量又は音量で表示するように構成するので、電流の大きさをより身近な形態で理解させることが期待できる上に、電気エネルギーの活用範囲を容易に理解させることが可能となる。
【００３３】
また、請求項８に記載の本発明によれば、駆動体を、モータ、該モータによって駆動される送風機及び該送風機により吹き上げられる浮き体から構成し、駆動体に流れる電流の大きさを、浮き体の吹き上げ高さで表示するようにしているので、単に豆電球の明るさで表示する場合に比して単調にならず、電気について興味を持たせることが期待出来る。また、駆動体にモータ、送風機、浮き体を使用した電気実験用教材を、二人で行うゲーム、例えば「電池ボックスは１個しか使えない」、「電池ボックスを２個使う」、「配線セグメントを６個使う」、「電池ボックスと配線セグメントをあわせて５個使う」等のメッセージを表示した複数枚の第１指令カードと、「１分以内で回路をつくる」、「接続用スライド片を使用しないで回路をつくる」、「浮き体に重りを入れる」等のメッセージを表示した複数枚の第２指令カードを用意し、これらカードを裏返し、じゃんけん等で先攻と後攻を決め、先攻の人が第１指令カードから１枚、第２指令カードから１枚を選択して、選択したカードに表示された指令に従い回路を組み立て、モータを回転させて送風機から空気を送り、浮き体の吹き上げ高さを測り、高く浮いたら５点、少しだけ浮いたら１点、全く浮かなかったら０点を付け、次いで後攻の人も同様に第１指令カードから１枚、第２指令カードから１枚を選択して、選択したカードの指令に従って回路を組み立て、浮き体の吹き上げ高さを測り点数を付け、これを複数回繰り返し、得点の高い方を勝ちとするゲームに使用することが出来、これにより遊びを通して電気に対する興味をもたせて学習効果を向上させることが期待出来る。
【００３４】
また、請求項９に記載の本発明によれば、浮き体は、球の一部を形成し、その底部に重りを配置するので、送風機から空気を送って浮き体を吹き上げる際、浮き体は安定した状態で空気流に乗って（あたかも起上がり小坊師のように揺動しても直ぐ起立した状態に復帰する如く安定した状態で空気流に乗って）、電流の大きさに比例した高さに浮き上がり、空気流により揺動して空気流から外れて落下するおそれがなく、電流の大きさを現すことが出来る。
【００３５】
また、請求項１０に記載の本発明によれば、請求項２や請求項３に記載の発明と同様に配線セグメントの配線片を帯状の金属片から形成し、配線セグメントの配線ケースを方形板状に形成し、その長辺方向の一端に接続用突起を形成し、該長辺方向の他端及び該長辺方向と直交する短辺方向の両端にそれぞれ接続用穴を形成し、配線セグメントの接続用スライド片に接続端子と接触しない側の面に操作ツマミを備えた絶縁カバーを取り付けているので、配線セグメントどうしの接続、配線セグメントと電池ボックスとの接続、あるいは配線セグメントと駆動体との接続（回路の組み立て）が容易となり、また接続用スライド片を使用しての回路の組み立ても容易となる。
【００３６】
また、請求項１１に記載の本発明によれば、電池ボックスを、単に電池を収容するだけではなく、配線セグメントのような機能も併せ持つように構成してあるので、配線セグメントや駆動体との接続や、電池ボックスどうしの接続が容易となる。
【００３７】
また、請求項１２に記載の本発明によれば、電池ボックス及び／又は駆動体に、ショート回路対策用安全装置を装備するので、万が一、ショート回路を組み立ててしまい、配線セグメントだけに電流が流れて熱くなることがあっても、熱くなりすぎる前に電流が遮断されて、安全である。
【００３８】
また、請求項１３に記載の本発明によれば、ショート回路対策用安全装置に、バイメタルを使用するので、コストがかからない上に、動作が確実で、さらに誤ってショート回路を組み立てた後、回路を組み直した場合であっても比較的短時間のうちに復元することから、使用上便利である。
【００３９】
また、請求項１４に記載の本発明によれば、配線セグメントの接続用突起、接続用スライド片、電池ボックスの電池ボックス接続用突起、電池ボックス接続用スライド片及び駆動体の駆動体接続用突起を、少なくともその横幅又は厚さが電源コンセントの差込み口の横幅又は縦幅よりも大きく設定するので、これら突起等を電源コンセントの差込み口に誤って挿入するのを防止することができ、安全である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の最良の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００４１】
図１は本発明の電気実験用教材の一実施例を示す斜視図、図２は図１に示す電気実験用教材に使用される配線セグメントの拡大斜視図、図３は図２に示す配線セグメントの配線片の斜視図、図４は図２に示す配線セグメントのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図、図５は図２に示す配線セグメントのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図、図６は図１に示す電気実験用教材に使用される電池ボックスの拡大断面図、図７は図６に示す電池ボックスのプラス接続端子片、マイナス接続端子片を示す拡大斜視図、図８乃至図１９は図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる回路の例を示す平面図、図２０は図１に示す電気実験用教材の駆動体を構成する送風機の一部切欠して示した正面図、図２１は図２０に示す送風機の一部切欠して示し平面図、図２２は図１の電気実験用教材によって吹き上げられる浮き体の別の実施例を示す断面図、図２３は図２０に示す送風機を別の用途に利用する場合の背面図、図２４は図２３に示す別の用途に利用する送風機の平面図である。
【００４２】
本実施例の電気実験用教材は、例えば、図１に示すように、配線を構成する配線セグメント１０と、電池２５を収容する電池ボックス３０と、電池２５により駆動されてボールの浮き体７５等を吹き上げる、モータ５１を有する駆動体５０とを備える。
【００４３】
配線セグメント１０は、例えば、図２乃至４に示すように、複数の接続端子１１を有する、配線片１２と、この配線片１２を収容する細長い方形板状の配線ケース１５と、この配線ケース１５内に接続端子１１に接触した状態でスライド自在に配置される接続用スライド片１６を備える。
【００４４】
配線片１２は、図３に示すように、帯状で、その長辺方向の一端（前端）及び他端（後端）と、長辺方向の一端（前端）寄り位置において長辺方向と直交する短辺方向の両端（左右端）、及び長辺方向の他端（後端）寄り位置において長辺方向と直交する短辺方向の両端（左右端）の合計６箇所にそれぞれ上述の接続端子１１が配置される。これら接続端子１１と配線片１２は、例えば厚さの薄いリン青銅板等から一体に形成される。配線片１２の長辺方向の一端（前端）に配置される接続端子１１は、配線片１２から起立し且つ上端で略水平に延びるように折り曲げられ（逆Ｌ字状に形成され）、これを除く他の接続端子１１である、配線片１２の長辺方向の他端（後端）に配置される接続端子１１や短辺方向の両端（左右端）に配置される接続端子１１は、それぞれ上側に突出するように湾曲状に屈曲される（逆Ｕ字状に形成される）。
【００４５】
配線ケース１５は、図２及び図４に示すように、上ケース部１７と下ケース部１８とを備えて、例えば半透明なＡＢＳ樹脂から構成され、内部に収容される接続片１２が外部から透視することが出来る。この上ケース部１７の長辺方向の一端（前端）には、接続用突起１９が一体に形成される。また、上ケース部１７の長辺方向の一端（前端）寄りの左右側面と、長辺方向の他端（後端）及びこの他端寄り（後端側）の左右側面には、接続用穴２０がそれぞれ形成される。この接続用穴２０は、その幅や高さが、接続用突起１９や接続用スライド片１６等の幅や高さよりも若干大きめに設定され、接続用突起１９や接続用スライド片１６等がスムーズに差し込まれるようにしてある。
【００４６】
配線片１２は、下ケース部１８内に収容され、その長辺方向の一端（前端）に配置された略水平な接続端子１１が、その下面を露呈させた状態で接続用突起１９内に延びる。換言すると、接続端子１１が、接続用突起１９によりその下面を除いて被覆された状態で配線ケース１５の前端から突出する。
【００４７】
また、下ケース部１８に収容された配線片１２の他の接続端子１１は、それぞれ接続用穴２０に延びる（図４参照）。接続端子１１は、その湾曲状に屈曲された部分の上端が接続用穴２０の下縁よりも若干高く位置していて、接続用穴２０を介して挿入される接続用突起１９内の接続端子１１や接続用スライド片１６等によって押されて下方に撓む一方、接続用突起１９内の接続端子１１や接続用スライド片１６等を上カバー部１７の内部上面側に圧接するようにしてある。したがって、接続用突起１９や接続用スライド片１６等を接続用穴２０に差し込むだけで、これらの接続が機械的、電気的に確実に行われる。
【００４８】
接続用スライド片１６は、接続片１２と同様に帯状で、厚さの薄いリン青銅板等から形成される。接続用スライド片１６は、図２及び図５に示すように、配線ケース１５の長辺方向の一端寄り位置（接続用穴２０が形成されている位置）で接続片１２の短辺方向に沿ってスライドするように上ケース部１７内に配置され、接続片１２の短辺方向両端にある２個の接続端子１１に載る（跨ぐ）長さに設定される。接続用スライド片１６は、接続端子１１に接触（摺接）する下面を除いて絶縁カバー２１により被覆される。この絶縁カバー２１の中央には操作ツマミ２２が設けられる。上ケース部１７には、その短辺方向に沿ってこの操作ツマミ２２を案内する案内溝２３が形成される。操作ツマミ２２を摘んで接続用スライド片１６をスライドさせると、接続用スライド片１６は、配線ケース１５（上ケース部１７）の一端（前端）寄りにある左右の接続用穴２０の何れかから突出し、他の配線セグメント１０の接続用穴２０等に差し込むことが出来る。
【００４９】
上述した接続用突起１９や接続用スライド片１６には、その幅及び厚さを電源コンセントの差し込み口に比して大きく形成することにより、誤って該差し込み口に差し込まれないようにする安全対策が施されている。
【００５０】
電池ボックス３０は、図６に示すように、例えば電池２５を収容する収容部３１と、該収容部３１の底面に一体に形成された端子ケース３２とを備え、配線ケース１５と同様に例えば半透明なＡＢＳ樹脂から構成される。
【００５１】
収容部３１は、上面が開口したボックス状に形成され、その長辺方向の一端（前端）の内面に電池２５のプラス側に接続されるプラス端子３３が配置され、その長辺方向の他端（後端）の内面に電池２５のマイナス側に接続されるマイナス端子３４が配置される。これらプラス端子３３とマイナス端子３４は、それぞれ端子ケース３２内に延びる。
【００５２】
端子ケース３２の長辺方向の一端（前端）には、電池ボックス接続用突起３５が一体に形成され、また該一端（前端）寄りにおける長辺方向と直交する短辺方向の両端（左右端）には、電池ボックス接続用穴３６が形成される。また、端子ケース３２の長辺方向の他端（後端）及び該他端（後端）寄りにおける長辺方向と直交する短辺方向の両端（左右端）にも電池ボックス接続用穴３６がそれぞれ形成される。
【００５３】
端子ケース３２の長辺方向の一端（前端）には、図６、図７に示すように、端子ケース３２内に延びたプラス端子３３に接続される第１プラス接続端子片３７が配置され、また該一端（前端）寄りにおける長辺方向と直交する短辺方向の両端（左右端）には、第１プラス接続端子片３７と一体に形成される第２接続端子片３８がそれぞれ配置される。
【００５４】
第１プラス接続端子片３７は、その下面を露呈させた状態で電池ボックス接続用突起３５内に延びる。換言すると、第１プラス接続端子片３７は、電池ボックス接続用突起３５によりその下面を除いて被覆された状態で端子ケース３２の前端から突出する。
【００５５】
第２プラス接続端子片３８は、端子ケース３２の前端寄りの短辺方向の両端（左右端）にある電池ボックス接続用穴３６に延びる。
【００５６】
端子ケース３２の長辺方向の一端（前端）寄りには、図６に示すように、第２プラス接続端子片３８に載った状態で長辺方向と直交する短辺方向に沿ってスライドする電池ボックス接続用スライド片３９が配置される。この電池ボックス接続用スライド片３９は、第２プラス接続端子片３８に接触（摺接）する下面を除いて絶縁カバー４０によって被覆される。この絶縁カバー４０の中央には操作ツマミ４１が設けられる。端子ケース３２の上面（収容部３１の底面）には、その短辺方向に沿ってこの操作ツマミ４１を案内する案内溝４２が形成される。操作ツマミ４１を摘んで電池ボックス接続用スライド片３９をスライドさせると、端子ケース３２の左右端にある電池ボックス接続用穴３６の何れかから突出し、配線セグメント１０の接続用穴２０や他の電池ボックス３０の電池ボックス接続用穴３６等に差し込むことが出来る。
【００５７】
端子ケース３２の長辺方向の他端（後端）及び該他端（後端）寄りにおける長辺方向と直交する短辺方向の両端（左右端）には、電池ボックス接続用穴３６に延びるマイナス接続端子片４５がそれぞれ配置される。これらマイナス接続端子片４５は、図７に示すように、互いに接続されており、ショート回路対策用安全装置としてのバイメタル４６を介して端子ケース３２内に延びたマイナス端子３４と接続される。
【００５８】
バイメタル４６は、上述したように、マイナス端子３４とマイナス接続端子片４５との間に配置されていて、誤って駆動体５０を介在させずに閉回路を組み立てたとき（図８乃至図１９において駆動体５０の代わりに配線セグメント１０あるいは電池ボックス３０を配置して閉回路を組み立てたとき）、すなわちショート回路を組み立てたとき、回路に流れる電流により加熱されて、図６の二点鎖線に示すように撓んでマイナス端子３４とマイナス接続端子片４５との接続を遮断する。これにより回路には電流が流れなくなり、電池２５の過熱を防止する。
【００５９】
上述したプラス端子３３、マイナス端子３４、第１プラス接続端子片３７、第２プラス接続端子片３８、電池ボックス接続用スライド片３９、マイナス接続端子片４５は、接続片１２と同様に例えば厚さの薄いリン青銅板等から形成される。また、上述した第２プラス接続端子片３８及びマイナス接続端子片４５は、図７に示すように、それぞれ上側で突出するように湾曲状（逆Ｕ字状）に屈曲される。第２プラス接続端子片３８及びマイナス接続端子片４５は、湾曲した部分の上端が電池ボックス接続用穴３６の下縁よりも若干高く位置し、電池ボックス接続用穴３６を介して挿入される、接続セグメント１０の接続用突起１９（接続端子１１）や接続用スライド片１６、電池ボックス３０の電池ボックス接続用突起３５（第１プラス接続端子片３７）、電池ボックス接続用スライド片３９等によって押されて下方に撓む一方、接続用突起１９（接続端子１１）、接続用スライド片１６等を端子ケース３２の内部上面側に圧接するようにしてある。したがって、接続セグメント１０の接続用突起１９（接続端子１１）や接続用スライド片１６、電池ボックス３０の電池ボックス接続用突起３５（第１プラス接続端子片３７）、電池ボックス接続用スライド片３９等を電池ボックス接続用穴３６に差し込むだけで、これらの接続が機械的、電気的に確実に行われる。さらに、電池ボックス接続用突起３５（第１プラス接続端子片３７）や電池ボックス接続用スライド片３９には、その幅及び厚さを電源コンセントの差し込み口に比して大きく形成することにより、誤って該差し込み口に差し込まれないようにする安全対策が施されている。
【００６０】
駆動体５０は、図１、図２０及び図２１に示すように、上述したモータ５１により駆動される送風機５３と、この送風機５３からの空気流をボール等の浮き体７５に導いて吹き上げるための吹き上げ部５７と、上述した配線セグメント１０や電池ボックス３０と接続するための駆動体接続用６２穴及び駆動体接続用突起６３と、電池２５を収容し、駆動体５０自身でモータ５１に給電するための電源部６８とを備える。
【００６１】
送風機５３は、図２０及び図２１に示すように、モータ５１により回転駆動される羽根車５４と空気の吸引口５５を備える。羽根車５４は、モータ５１の駆動軸５２に接続されて、吸引口５５から取り込んだ（吸引した）空気を吹き上げ部５７に送る。
【００６２】
吹き上げ部５７は、空気吹き出し口５８と、該空気吹き出し口５８に着脱自在に取り付けられる吹き上げ塔部５９と、該吹き上げ塔部５９の上端に着脱自在に取り付けられるボール等の浮き体７５を保持する保持カゴ６０を備える。
【００６３】
空気吹き出し口５７の内壁面には、図２１に示すように、羽根車５４によって生じた空気流を整流する、整流片６１が一体に形成される。これにより、吹き上げ塔部５９内を流れる空気は整流され、ボール等の浮き体７５を略真っ直ぐに吹き上げることが出来る。
【００６４】
ボール等の浮き体７５は、例えばポリスチレン製で、モータ５１が小型でパワーが小さい場合であっても高く吹き上げられるように軽量に形成される。
【００６５】
送風機５３から送られる空気は整流片６１により整流されてはいるが、浮き体７５の周面付近で乱流が生じるのが避けられず、この乱流により空気流中で浮き体７５が揺動したり、あるいは空気流に乗れずに浮き体７５が途中で落下したりして安定せず、モータ５１に流れる電流の大きさを浮き体７５の吹き上げ高さを現すことが難しくなる。これを回避するため、例えば図２２に示すように、球体の上半分と底部を切除してなる、略すり鉢状に形成された（球の一部を形成した）、ポリスチレン製の浮き体７５の底面に厚紙からなる重り７６を貼り付け、浮き体７５全体の重心を起上がり小坊師のように低く設定する。これにより、浮き体７５が落下するおそれなく空気流中に安定した状態で乗り、モータ５１に流れる電流の大きさを浮き体７５の吹き上げ高さで現すことが出来る。
【００６６】
駆動体接続用穴６２内には略台形状に屈曲された接続端子片６４が配置され、また駆動体接続用突起６３内には平板状の接続端子片６５がその下面を露呈させた状態で配置される。
【００６７】
駆動体接続用穴６２には、配線セグメント１０の接続用突起１９（接続端子１１）、接続用スライド片１６、電池ボックス接続用突起３５（第１プラス接続端子片３７）あるいは電池ボックス接続用スライド片３９が着脱自在に差し込まれ、接続端子片６４を介して配線セグメント１０や電池ボックス３０と電気的に接続される。また、駆動体接続用突起６３は、配線セグメント１０の接続用穴２０あるいは電池ボックス３０の電池ボックス接続用穴３６に差し込まれ、接続端子片６５を介して配線セグメント１０や電池ボックス３０と電気的に接続される。なお、駆動体接続用突起６３には、その幅及び厚さを電源コンセントの差し込み口に比して大きく形成することにより、誤って該差し込み口に差し込まれないようにする安全対策が施されている。
【００６８】
駆動体接続端子片６４、６５は、駆動体５０に形成した差し込み口６６内の給電端子６７に図示しない配線片を介して接続される。モータ５１に設けられた一対の給電端子（図示せず）を差し込み口６６に差し込み、且つモータ５１に配置したスイッチ５６（図１参照。モータ５１の一方の給電端子と該給電端子に接続されるモータ５１のコイルの一端との間に配置された開閉スイッチ）を閉じることにより、電池ボックス３０内に収容した電池２５から配線セグメント１０等を介して給電され、モータ５１が駆動する。
【００６９】
電源部６８は、電池２５を複数本（例えば２本）起立した状態で収容するようにボックス状に形成された収容部６９と、該収容部６９の上端開口部に着脱自在に取り付けられる蓋部７０を備える。収容部６９は、その内部に形成した上下方向に延びる仕切り壁７１を介して複数（２つ）の部屋に区画され、各部屋に電池２５が収容される。また、収容部６９の底部には、図示しないが電池２５のプラス端子、マイナス端子に接続されるプラス接続端子片、マイナス接続端子片が配置され、これらプラス接続端子片、マイナス接続端子片は、図示しない配線片を介して給電端子６７に接続される。
【００７０】
蓋部７０の内面には、収容部６９に収容された一方の電池２５のプラス端子を同じく収容部６９に収容された他方の電池２５のマイナス端子に接続（直列に接続）する端子片７２が配置される。
【００７１】
したがって、収容部６９内に電池２５を収容して、該収容部６９に蓋部７０を被せてスイッチ５６を閉じると、電池２５とモータ５１は給電端子６７、端子片７２及び図示しないプラス接続端子片、マイナス接続端子片を介して閉回路が構成され、上述した配線セグメント１０及び電池２５を収容した電池ボックス３０を駆動体５０に接続しなくても、収容部６９内に収容した電池２５からモータ５１に給電することが出来る。
【００７２】
なお、駆動体５０には、図示しないが、ショート回路対策用安全装置としてのバイメタル４６（図６、図７参照）が配置されていて、万が一ショート回路を組み立てた場合であっても、熱くなりすぎる前に該バイメタルにより電流を遮断するようにしてある。
【００７３】
図３、図４、図５、図６等では、接続端子１１、配線片１２、接続用スライド片１６、プラス端子３３、マイナス端子３４、第１プラス接続端子片３７、第２プラス接続端子片３８、電池ボックス接続用スライド片３９、マイナス接続端子片４５等について、これらを明瞭に示すため実際よりも肉厚に図示してある。
【００７４】
次に、本実施例の電気実験用教材の使用方法について説明する。
【００７５】
上述した配線セグメント１０の接続用突起１９（接続端子１１）、接続用穴２０及び接続用スライド片１６と、電池ボックス３０の電池ボックス接続用突起３５（第１プラス接続端子片３７）、電池ボックス接続用穴３６及び電池ボックス接続用スライド片３９と、駆動体５０の駆動体接続用穴６２及び駆動体接続用突起６３（接続端子片６５）を介して互いに接続することにより、すなわち接続用突起１９（接続端子１１）、接続用スライド片１６、電池ボックス接続用突起３５（第１プラス接続端子片３７）、電池ボックス接続用スライド片３９、駆動体接続用突起６３（接続端子片６５）を、接続用穴２０、電池ボックス接続用穴３６、駆動体接続用穴６２に着脱自在に差し込むことにより、配線セグメント１０、電池２５を収容した電池ボックス３０及び駆動体５０を、例えば、図８乃至図１９に示すように接続して、駆動体５０に対して電池２５を直列に接続あるいは並列に接続した閉回路を複数（例えば１２個）構成することが出来る。
【００７６】
図８では、３個の配線セグメント１０と２個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を２個直列に接続した場合を示している。この図８では、配線セグメント１０の接続の仕方が異なるが、同じく３個の配線セグメント１０を使用して、駆動体５０に対し電池２５を２個直列に接続した、後述する図１８に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れる。したがって、モータ５１を駆動してボール等の浮き体７５を吹き上げる高さは図１８に示す場合と同じである。
【００７７】
図９では、６個の配線セグメント１０と１個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を１個接続した場合を示している。この図９では配線セグメント１０の個数が異なるが、同じく電池２５を１個使用した後述する図１４に示す場合と同じ大きさの電流が流れる。したがって、モータ５１を駆動してボール等の浮き体７５を吹き上げる高さは図１４に示す場合と同じである。また、モータ５１に流れる電流の大きさ（ボール等の浮き体７５を吹き上げる高さ）の観点からみると、電池２５を駆動体３０に対して２個並列に接続した、後述する図１１、図１６あるいは図１９に示す場合と同じ大きさの電流が流れ、ボール等の浮き体７５を吹き上げる高さは同じである。
【００７８】
図１０では、６個の配線セグメント１０と３個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を３個直列に接続した場合を示している。この図１０では、配線セグメント１０の接続の仕方が異なるが、同じく６個の配線セグメント１０を使用して、電池２５を３個直列に接続した、後述する図１７に示す場合と同様に、駆動体５０のモータ５１に流れる電流の大きさが、電池２５を２個直列に接続した図８に示す場合や、同じく電池２５を２個直列に接続した後述する図１３、図１５あるいは図１８に示す場合に比して大きく、したがってモータ５１を駆動してボール等の浮き体７５を吹き上げる高さはより高くなる。
【００７９】
図１１では、３個の配線セグメント１０と２個の電池ボックス３０とを使用し、駆動体５０に対し電池２５を２個並列に接続した場合を示している。この図１１では、電池２５を２個使用しているが、駆動体５０に対しては並列であるため、２個の電池２５を直列に接続した図８等に示す場合に比して、モータ５１に流れる電流の大きさは小さく、したがってモータ５１を駆動してボール等の浮き体７５を吹き上げる高さは低い。しかし、電池２５を１個使用した、図９に示す場合や、後述する図１４に示す場合、又は同じく電池２５を２個並列に接続した後述する図１６や図１９に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、モータ５１を駆動してボール等の浮き体７５を吹き上げる高さはこれらに示す場合と同じになる。ただ、電池２５を２個並列に接続しているため、モータ５１に電流が流れる時間（モータ５１の駆動時間）は図８、図９等に示す場合よりも長い。
【００８０】
図１２では６個の配線セグメント１０と３個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を並列に接続した場合を示している。この図１２では、電池５１を３個使用しているが、直列に接続した２個の電池と１個の電池とが駆動体５１に対して並列に接続（直並列接続）されているので、電池２５を駆動体５１に対し２個直列に接続した図８に示す場合等に比して駆動体５０のモータ５１に流れる電流の大きさは小さく、したがってモータ５１を駆動してボール等の浮き体７５を吹き上げる高さは図８に示す場合等に比して低いが、電池２５を１個使用する図９に示す場合等や、２個の電池２５を並列に接続する図１１に示す場合等に比してモータ５１に流れる電流は大きく、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図９に示す場合等や、図１１に示す場合等に比して高い。
【００８１】
図１３では５個の配線セグメント１０と２個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を直列に接続した場合を示している。この図１３では、配線セグメント１０どうしの接続の仕方が異なるが、同じく５個の配線セグメント１０を使用し、電池２５を駆動体５１に対して２個直列に接続している後述する図１５に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは同じである。また、配線セグメント１０の個数が異なるが、電池２５を駆動体５１に対して２個直列に接続している図８に示す場合や、後述する図１８に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図８、図１８に示す場合と同じである。
【００８２】
図１４では４個の配線セグメント１０と１個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を１個接続した場合を示している。この図１４では、配線セグメント１０の個数は異なるが、電池２５を１個使用した図９に示す場合や、２個の電池２５を駆動体５１に対して並列に接続した図１１に示す場合等と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図９、１１に示す場合と同じである。
【００８３】
図１５では５個の配線セグメント１０と２個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を２個直列に接続した場合を示している。この図１５では、配線セグメント１０の個数が異なるが、電池２５を駆動体５０に対し２個直列に接続した図８に示す場合や後述する図１８に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図８、１８に示す場合と同じである。
【００８４】
図１６では６個の配線セグメント１０と２個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を２個並列に接続した場合を示している。この図１６では、配線セグメント１０の個数が異なるが、電池２５を駆動体５０に対し２個並列に接続した図１１に示す場合や、後述する図１９に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図１１、１９に示す場合と同じである。
【００８５】
図１７では６個の配線セグメント１０と３個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を３個直列に接続した場合を示している。この図１７では、配線セグメント１０どうしの接続の仕方が異なるが、同じく６個の配線セグメント１０を使用し、駆動体５０に対し電池２５を３個直列に接続した図１０に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図１０に示す場合と同じである。
【００８６】
図１８では３個の配線セグメント１０と２個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を２個直列に接続した場合を示している。この図１８では、３個の配線セグメント１０を使用しているが、配線セグメント１０どうしの接続の仕方が異なる図８に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図８に示す場合と同じである。また、配線セグメント１０の個数が異なるが、同じく電池２５を駆動体５０に対し２個直列に接続した図１３や図１５に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図１３、１５に示す場合と同じである。
【００８７】
図１９では５個の配線セグメント１０と２個の電池ボックス３０とを使用して、駆動体５０に対し電池２５を２個並列に接続した場合を示している。この図１９では、配線セグメント１０の個数が異なるが、同じく電池２５を駆動体５０に対し２個並列に接続した図１１や図１６に示す場合と同じ大きさの電流がモータ５１に流れ、したがってボール等の浮き体７５の吹き上げ高さは図１１、１６に示す場合と同じである。
【００８８】
以上のように本実施例では、配線セグメント１０の接続用突起１９（接続端子１１）、接続用穴２０及び接続用スライド片１６、電池ボックス３０の電池ボックス接続用突起３５（第１プラス接続端子片３７）、電池ボックス接続用穴３６及び電池ボックス接続用スライド片３９、駆動体接続用穴６２及び駆動体接続用突起６３（接続端子片６５）等を介して、すなわち、接続用突起１９、３５、６３、接続用スライド片１６、３９を、接続用穴２０、３６、６２に差し込むことにより、配線セグメント１０、電池２５を収容した電池ボックス３０及び駆動体５０を互いに接続するようにしてあるので、接続が容易且つ確実で、また配線セグメント１０、電池２５を収容した電池ボックス３０及び駆動体５０の接続の仕方が単調にならず、接続の仕方を工夫することにより種々の閉回路を構成することができる。
【００８９】
また、モータ５１を回転させ、これにより送風機５３を駆動して空気流を生じさせ、この空気流で浮き体７５を吹き上げることによりモータ５１に流れる電流の大きさを現しているので、電池２５の直列接続と並列接続との違いをはっきりと理解させることが可能で、単に豆電球の明るさで表示する場合に比して単調にならず、電気について興味を持たせることが期待出来る。
【００９０】
また、接続用突起１９、３５、６３、接続用スライド片１６、３９の厚さ及び幅を電源コンセントの差し込み口よりも大きくしているので、接続用突起１９、３５を誤って差し込み口に差し込むおそれがなく、安全である。また、単に接続用突起１９等の厚さ及び幅を電源コンセントの差し込み口よりも大きくするだけなので、特別な部材や装置を使用せずに済み、コストがかからない。
【００９１】
また、電池ボックス３０と駆動体５０（電池ボックス３０の場合には、マイナス端子３４とマイナス接続端子片４５との間）には、バイメタル４６が配置されているので、誤ってショート回路を組み立てたとき（配線セグメント１０にだけ電流が流れるようにしたとき）、回路に流れる電流によりバイメタル４６が加熱されて撓み、回路を切断する（電池ボックス３０では、そのマイナス端子３４とマイナス接続端子片４５との接続を遮断する）。すなわち、熱くなり過ぎる前に電流が遮断されて、安全である。また、バイメタル４６を使用しているので、例えば形状記憶合金を使用して回路を遮断する場合に比して元の状態への復元が早く、長時間待機する必要がない。
【００９２】
また、本実施例の電気実験用教材は、二人で行うゲームに利用することも出来る。例えば、「電池ボックス３０は１個しか使えない」、「電池ボックス３０を２個使う」、「配線セグメント１０を６個使う」、「電池ボックス３０と配線セグメント１０をあわせて５個使う」等のメッセージを表示した複数枚の第１指令カードと、「１分以内で回路をつくる」、「接続用スライド片１６、３９を使用しないで回路をつくる」、「浮き体７５に重り７６を入れる」等のメッセージを表示した複数枚の第２指令カードを用意し、これらカードを裏返し、じゃんけん等で先攻と後攻を決め、先攻の人が第１指令カードから１枚、第２指令カードから１枚を選択して、選択したカードに表示された指令に従い回路を組み立て、モータ５１を回転させて送風機５３から空気を送り、浮き体７５の吹き上げ高さを測り、高く浮いたら５点、少しだけ浮いたら１点、全く浮かなかったら０点を付け、次いで後攻の人も同様に第１指令カードから１枚、第２指令カードから１枚を選択して、選択したカードの指令に従って回路を組み立て、浮き体の吹き上げ高さを測り点数を付け、これを複数回繰り返し、得点の高い方を勝ちとするゲームに使用することが出来る。これにより、如何にして電池２５を接続させると大きな電流を流すことが出来るかを自ら積極的に学ぶことができ、より電気に興味をもたせて学習意欲を向上させることが期待出来る。
【００９３】
また、浮き体７５を吹き上げる他に、例えば、図２３及び図２４に示すように、フィルタ７３を設けたカバー７４を、送風機５３の吸引口５５を形成した側に着脱自在に取り付け、このカバー７４に吹き上げ塔部５９を接続してモータ５１により羽根車５４を回転駆動すると、吹き上げ塔部５９は空気を吸引する吸引塔部に変わり、駆動体５０をクリーナーとして利用することが出来る。なお、吸引された塵はフィルタ７３に捕獲されるので、羽根車５４の回転を阻害するおそれはない。
【００９４】
なお、上記実施例では、閉回路に流れる電流の大きさを浮き体７５の吹き上げ高さにより現した場合を示したが、これに限定されず、例えば光量、熱量又は音量で現すことも出来る。これにより、電流の大きさをより身近な形態で理解させることが期待できる上に、電気エネルギーの活用範囲を容易に理解させることが可能となる。
【００９５】
また、バイメタル４６をプラス端子３３と第１プラス接続端子片３７又は第２プラス接続端子片３８との間に配置してもよい。
【００９６】
上記実施例で示した重り７６付きの浮き体７５は、重り７６により重心を低くしただけではなく、一部（周面）を球状にすることにより、乱流が生じやすい空気流中でも安定させることができ、上述した電気実験用教材に限定されずに種々の分野で適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の電気実験用教材の一実施例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す電気実験用教材に使用される配線セグメントの拡大斜視図である。
【図３】図２に示す配線セグメントの配線片の斜視図である。
【図４】図２に示す配線セグメントのＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図５】図２に示す配線セグメントのＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【図６】図１に示す電気実験用教材に使用される電池ボックスの拡大断面図である。
【図７】図６に示す電池ボックスのプラス接続端子片、マイナス接続端子片を示す拡大斜視図である。
【図８】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる回路例を示す平面図である。
【図９】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１０】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１１】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１２】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１３】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１４】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１５】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１６】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１７】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１８】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図１９】図１に示す電気実験用教材を使用して組み立てられる別の回路例を示す平面図である。
【図２０】図１に示す電気実験用教材の駆動体を構成する送風機の一部切欠して示し正面図である。
【図２１】図２０に示す送風機の一部切欠して示し平面図である。
【図２２】図１に示す電気実験用教材によって吹き上げられる浮き体の断面図である。
【図２３】図２０に示す送風機を別の用途に利用する場合の背面図である。
【図２４】図２３に示す別の用途に利用する送風機の平面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０  配線セグメント                      １１  接続端子
１２  配線片                              １５  配線ケース
１６  配線用スライド片                    １７  上ケース部
１８  下ケース部                          １９  接続用突起
２０  接続用穴                            ２１  絶縁カバー
２２  操作ツマミ                          ２３  案内溝
２５  電池                              ３０  電池ボックス
３１  収容部                              ３２  端子ケース
３３  プラス端子                          ３４  マイナス端子
３５  電池ボックス接続用突起              ３６  電池ボックス接続用穴
３７  第１プラス接続端子片                ３８  第２プラス接続端子片
３９  電池ボックス接続用スライド片        ４０  絶縁カバー
４１  操作ツマミ                          ４２  案内溝
４５  マイナス接続端子片                  ４６  バイメタル
５０  駆動体                              ５１  モータ
５３  送風機                              ５４  羽根車
５５  吸引口                              ５６  スイッチ
５７  吹き上げ部                          ５８  空気吹き出し口
５９  吹き上げ塔部                        ６０  保持カゴ
６１  整流片                              ６２  駆動体接続用穴
６３  駆動体接続用突起                    ６４、６５  接続端子
６６  差し込み口                          ６７  給電端子
６８  電源部                              ６９  収容部
７０  蓋部                                ７１  仕切り壁
７２  端子片                              ７５  浮き体
７６  重り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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